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你知道这7种天然色素是从哪里来的吗?
2019.06.23   点击443次

常用的天然色素有:番茄红素、β-胡萝卜素、辣椒红色素、栀子蓝色素、叶绿素、玉米黄色素和紫苏红色素,你知道这常用的7种天然色素是从哪里来的吗?

一、番茄红素

番茄红素(lycopene)是一种天然的红色开链烃类胡萝卜素,纯品为针状深红色晶体,其化学结构是11个共轭双键和2个非共轭双键组成的直链型碳氢化合物。

人类自身和动物都不能产生番茄红素,目前制备途径主要是植物提取、化学合成和微生物发酵。番茄红素是一种功能性 天然色素,具有预防多种癌症、保护心脑血管、保护皮肤、提高免疫力等 生理功能,广泛应用于 保健品、 化妆品和食品饮料等领域。

应用

(1)保健品

GNPD数据显示,全球共177种含有番茄红素的补充剂新产品。 国家食品药品监督管理局(CFDA)可查询到,获得 国食健字的番茄红素的 保健品有31种,其中进口保健品2种,其他均为国产保健品。这31种保健品主要用于抗氧化、延缓衰老、增强免疫力、调血脂等,其中有2种是片剂,1种油剂,其余均为胶囊。

(2)化妆品

GNPD数据显示,含番茄红素的护肤新产品有81种,彩妆51种。典型的产品如番茄红素保湿乳液等,有美白和抗衰老效果。国产产品有番茄红素美白精华涂抹针,具有抗氧化、抗过敏、美白的功效。

(3)食品饮料

番茄红素在食品和饮料领域,番茄红素获得了欧洲的“新颖食品”批准和美国的 GRAS(通常被认为是安全的)身份,其中非酒精饮料最受欢迎。GNPD数据显示,有20种新产品:面包、早餐麦片等领域7种;加工肉类、鱼类和蛋类领域7种;奶制品领域7种;巧克力和糖果领域6种;酱料和调味料5种;甜点和冰淇淋5种。中国专利200810017681介绍了一种番茄红素在乳制品中的应用方法,将其应用于乳制品中,既保持了乳制品的营养又丰富了其保健功能。

二、β-胡萝卜素

胡萝卜中含有大量的β-胡萝卜素,摄入人体消化器官后,可以转化成维生素A,是目前最安全补充维生素A的产品 (单纯补充化学合成维生素A,过量时会使人中毒)。它可以维持眼睛和皮肤的健康,改善夜盲症、皮肤粗糙的状况,有助于身体免受自由基的伤害。不宜与醋等酸性物质同时服用。

作用与功能

1、维持皮肤粘膜层的完整性,防止皮肤干燥,粗糙;

2、构成视觉细胞内的感光物质;

3、促进生长发育,有效促进健康及细胞发育,预防先天不足。促进骨骼及牙齿健康成长;

4、维护生殖功能;

5、维持和促进免疫功能。

数据介绍,胡萝卜具有预防和抑制肺癌的作用。胡萝卜所含的胡萝卜素进入人体后,会转化成维生素A。每一个胡萝卜分子可以转化成2 个维生素A 分子。

胡萝卜素是一种具有生理活性的物质,在动物体内可转化成维生素A,可治疗夜盲症,干眼病及上皮组织角化症;具有抑制免疫活性细胞过度反应,淬灭引起免疫抑制的过氧化物,维持膜的流态流动性,有助于维持免疫功能必需的膜受体状态,对免疫调节分子的释放起作用。通过上述机制,增强了淋巴细胞、巨嗤细胞或NK细胞等的抗肿瘤功能,尤其对肺癌、食道癌、鳞癌等有显著的预防和改善的效果,故具有防癌、抗癌、抗衰老作用,在医药工业上可做抗癌药;由于具有抵抗自由基的作用,对心血管病及其他慢性病有治疗作用。

应用

β—胡萝卜素作为一种食用油溶性色素,其本身的颜色因浓度的差异,可涵盖由红色至黄色的所有色系,因 此受到食品业相当热烈的欢迎。其非常适合油性产品及蛋白质性产品的开发,做食用橙色色素和营养强化剂,如:人造奶油、胶囊、鱼浆炼制品、素食产品、速食面的调色等。而经过微胶囊处理的β—胡萝卜素,可转化为水溶性色素,几乎所有的食品都可应用。另外,β—胡萝卜素在饲料、化妆品等方面有重要用途。

三、辣椒红色素

辣椒红色素是一种存在于成熟红辣椒果实中的四菇类橙红色色素。其中极性较大的红色组分主要是辣椒红色素和辣椒玉红素,占总量的50%-60%,另一类是极性较小的黄色组分,主要成分是β- R一胡萝卜素和玉米黄质,辣椒红色素不仅色泽鲜艳,色价高,着色力强,保色效果好,可以有效地延长仿真食品的货架期,而且安全性高,具有营养保健作用,并被现代科学证明有抗癌功能。

 由于它特有的性质和功能已经引发了世界性的研究开发热潮,目前辣椒红色素已成为公认的很有发展前途的功能性天然色素。

作用:

辣椒中的辣椒素具有镇疼、止痒、抗炎、抑菌、脂质过氧化调节、心肌保护、减肥等生理功能和持久的强消炎镇痛作用,现已被广泛应用于加工、食品餐饮、医药工业、饲料等领域。利用红辣椒作原料,不仅可提取出高附加值的辣椒素(4万元/kg)及许多副产品,提取后剩余残渣作为动物饲料或深加工原料可以再利用。因此对辣椒的综合开发和利用,能产生巨大的经济和社会效益。辣椒素类物质是一种混合物,目前己经确定有19种成分,其中辣椒素、二氢辣椒素等5种组分的含量最高,之和已占总量99%左右,5种化合物中又以辣椒素(占总量69%)、二氢辣椒素(占总量22%)含量高,二者之和占总量91%。

应用范围:

调味品、奶油制品、肉类制品、海产品、饼干表面着色,还可以应用与饲料、化妆品等。

四、栀子蓝色素

用于硬糖、果胶、琼脂、布丁、马希马洛糖、饼干、松蛋糕、蛋糕预制粉、稀奶油、冰淇淋、乳制品、蔬菜、青豆等罐头、饮料、果汁等的着色,为蓝色着色剂。

在食品加工中直接着色不多,主要用于与天然的黄色素如栀子黄色素、红花黄色素等配伍,调配出不同色泽的绿色素,与提取的叶绿素相比,用栀子蓝色素调配的绿色素色调可以控制、耐酸性好,可用于偏酸性的食品、饮料中。另外栀子蓝色素还可与各种天然的红色素配伍,调配出不同色调的紫色。因此栀子蓝色素在食品加工中有较广阔的应用范围。

栀子蓝色素因加工工艺的不同,可获得不同色调的蓝色素,颜色从天蓝色到海蓝色,还有耐酸性和不耐酸的品种,适合于不同的应用环境。

天然的蓝色素自然界中是很少有的,栀子蓝色素是其中的一种,与合成色素食用亮蓝、靛蓝相比,其来源天然、人体相容性好,安全性高。是一种值得大力推广的天然色素。

栀子蓝色素在食品、饮料、化妆品中的添加成本并不高,使用量为0.005%-0.01%之间,折算为单位成本约为0.025-0.05元/kg,当然与合成色素相比还是要高一些,合成色素在食品加工中的单位成本几乎为零,正是因为价格便宜,合成色素在食品上有滥用、超量使用的现象,这对人们的健康是不利的。

五、叶绿素

叶绿素是高等植物和其他所有能进行光合作用的生物体含有的一类绿色色素。叶绿素a 和叶绿素b 均可溶于乙醇、乙醚和丙酮等溶剂,不溶于水和石油醚,因此,可以用极性溶剂如丙酮、甲醇、乙醇、乙酸乙酯等提取叶绿素。

提取:

叶绿素提取的准备工作是在一个半暗的房间里,室温保持在25℃。提取步骤如下:

(1) 取1000克新鲜的绿叶,在韦氏搅切器中粉碎。

(2)将粉碎的1000克绿叶放进加有少量的碳酸钙的丙酮中(温度20℃)进行萃取,直到过滤、清洗后的叶子碎片为无色。

(3)将过滤后的丙酮提取液放到盛有1升石油醚和100ml丙酮的漏斗中,然后轻轻地旋转,同时加放蒸馏水直到分层为止。水层的大部分丙酮和水溶杂质被丢弃,只剩石油醚溶液。

(4)将石油醚溶液用蒸馏水再次净化后,用含有石油醚和0.01克草酸的200ml80%的甲醇溶液清洗5次以上,最后得到黄绿色悬浮液。

(5)用无水硫酸钠对悬浮液进行干燥,并将其渗入到3cm厚的蔗糖粉末制成柱中,然后用石油醚清洗沉淀的色素去掉类胡萝卜素,使之只含有天然的叶绿素。

(6)含有天然叶绿素的蔗糖柱分两层,绿层有4-10mm的叶绿素b层,另一蓝层为2-6mm的叶绿素a层。

(7)将位于蓝层正中的部分(约占蓝层的一半) 放入醚中,对此悬浮液进行过滤、洗提,用蒸馏水清洗,用硫酸钠干燥,再用器皿进行过滤后,得到叶绿素a。

(8)将(6)中的绿层中间部分移出,迅速放入醚中过滤、洗提,制成叶绿素b醚溶液。

分离:

色谱法是一种很好的分离纯化、鉴定有机化合物的重要方法,尤其是在微量分析中应用的更是广泛。果蔬中色素主要包括脂溶性的胡萝卜素、叶黄素、叶绿素和水溶性的花青素。在提取实验时,我们可以利用相似相溶的原理把水溶性的花青素滤掉,继而可以利用薄层色谱、柱色谱、高效液相色谱对胡萝卜素、叶黄素和叶绿素进行分离,由于这三种色素的极性依次减弱,可以适当地选择单一的有机溶剂或者不同配比的混合溶剂作为展开剂和洗脱剂,确定最佳的优化分离条件。

六、玉米黄色素

玉米黄色素 Corn Color ;异名:日本天然No289

成分:主要成分为玉米黄素和隐黄素。

性质与指标:黄色粉末、糊状及液体或(溶于油脂中的)黄色油状液体,低于10℃时为橘黄色半凝固膏状物。相对密度0.912。溶于乙醚、石油醚、丙酮、酯类,不溶于水。稀溶液呈柠檬黄色,不耐光,40℃以下稳定,100℃下7h褪色。耐酸碱,不受铁。铅离子影响。LD50>18.24g/kg(小鼠,经口)。

光谱数据:入max:445nm。

来源:从禾科植物玉镯黍黄粒种子的角质胚乳中提取而得。

用途:用于人造奶油、鱼糜制品、面条、冷饮、氢化植物油。糖果和焙烤制品等的着色,为黄色着色剂。

本品是集营养化、提高机体免疫机能、食用色素等几项功能于一身的食品添加剂,广泛应用于食品、化妆品、制药、环保等行业。

七、紫苏红色素

紫苏红色素由唇形科一年生草本植物紫苏的叶子自然干燥后,经浸提、浓缩、过滤、精制、杀菌而成的天然食用红色素,主要成分为紫苏素、紫苏宁,为红色至紫红色液体或粉末,有特殊香气。溶于水及乙醇水溶液。酸性时呈枣红色,中性时呈淡红褐色至褐色,碱性时呈绿色。耐热性、耐光及耐盐类性较好,有一定防腐作用。可用于咸梅干(染成红色)、腌菜、果汁、饮料、糖浆等着色。

从十字花科的萝卜中提取,深红色无定形粉末,水溶液PH<5为橙红色,5--7时为蓝紫色 用于食品,饮料等。

实验与分析
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